Les scientifiques élèvent la plupart de cerveau sophistiqué organoid jusqu'à présent

Les chercheurs au campus biomédical de Cambridge ont élevé jusqu'à présent le cerveau le plus sophistiqué organoid, présentant des moyens neufs des scientifiques de comprendre le développement d'esprit humain et les troubles neurologiques.

L'équipe a cultivé la « cerveau-dans-un-assiette » suivre une méthode neuve qui a permis à l'organoid d'atteindre le stade de développement le plus avancé encore, avec la moelle épinière et le tissu musculaire joints.

Les organoids de cerveau sont l'un des meilleurs outils que les chercheurs peuvent utiliser pour comprendre le développement (CNS) et la maladie de système nerveux central, mais l'élevage des structures au delà d'une certaine étape est difficile.

Les organoids sont habituellement développés des cellules souche humaines qui forment spontanément les structures et les couches vues dans le développement du cerveau précoce. Cependant, le stade de développement atteint est limité par un manque d'élément nutritif et d'approvisionnement en oxygène une fois que le boîtier des cellules du cerveau atteint une certaine taille. Les neurones démarrent alors pour mourir et la structure cesse de se développer.

Comme signalé dans la neurologie de nature de tourillon, Madeline Lancaster et les collègues ont surmonté cette limitation à l'aide d'une méthode neuve qui permet l'accès organoid à l'énergie et à l'oxygène. Utilisant une lame vibrante minuscule, les chercheurs ont coupé l'organoid en parts de moitié-mm et les ont mises sur une membrane poreuse qui a couvert un liquide riche en élément. L'organoid pourrait alors simultanément absorber l'oxygène de ci-dessus et des éléments nutritifs de dessous, qui lui ont permis de continuer de se développer dans la culture pendant une année.

Les chercheurs ont alors mis une pièce de moelle épinière et de tissu musculaire pris d'un embryon de souris à côté de l'organoid. Utilisant la microscopie sous tension de long terme, l'équipe pouvaient voir les cellules du cerveau envoyer longtemps, les vrilles de sondage et former les liens neuronaux avec la moelle épinière.

« Après 2 ou 3 semaines dans la Co-culture, des régions denses d'axone du [organoid] pourraient être vues qu'innervant la moelle épinière et les synapses de souris étaient visibles entre l'être humain projetant des axones et les neurones de la moelle épinière de souris, » écrivent les auteurs.

Une fois que les cellules du cerveau avaient lié à la moelle épinière, elles ont commencé à envoyer les impulsions électriques qui ont fait contracter les muscles sous le contrôle de l'organoid.

« La représentation sous tension du tissu musculaire de souris a indiqué des contractions musculaires concertées sporadiques avec une périodicité irrégulière. »

Bien que le cerveau organoid soit le plus sophistiqué encore, il est toujours seulement petit et primitif en termes de volume de matière grise et loin de la complexité requise pour n'importe quoi des pensées, des sensations ou conscience de approche.

« C'est toujours une bonne idée d'avoir cette discussion chaque fois que nous lui prenons une mesure davantage. Mais nous convenons généralement que nous sommes toujours très loin de celui, » dit Lancaster.

Cependant, Lancaster et l'équipe sont pleins d'espoir que leur méthode neuve permettra à des scientifiques de modéliser les CNS et l'encéphalopathie plus en détail que toujours avant.

« Par exemple, elle ouvre la trappe à l'étude des conditions neurodevelopmental du corps calleux, déséquilibres neuronaux de circuit vus dans l'épilepsie, et d'autres défectuosités où la connectivité est pensée pour jouer un rôle, comme dans l'autisme et la schizophrénie, » elles écrivent.

Sources : https://www.nature.com/articles/s41593-019-0350-2

Sally Robertson

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Sally Robertson

Sally has a Bachelor's Degree in Biomedical Sciences (B.Sc.). She is a specialist in reviewing and summarising the latest findings across all areas of medicine covered in major, high-impact, world-leading international medical journals, international press conferences and bulletins from governmental agencies and regulatory bodies. At News-Medical, Sally generates daily news features, life science articles and interview coverage.

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